網(wǎng)絡和信息技術的發(fā)展使得原來以串口、RS232、RS485方式管理的串口設備不再適應信息化的步伐。從串口到網(wǎng)口的轉(zhuǎn)化,從電平級別的串口通信,到以太網(wǎng)甚至Internet方式的網(wǎng)絡化級別的通信是必然的趨勢。
設備聯(lián)網(wǎng)管理相對于串口方式有如下的優(yōu)點:
1.聯(lián)網(wǎng)方式靈活性大于串口方式。串口連接是物理上的連接,而網(wǎng)絡化是邏輯上的鏈接。以前每個設備都需要有一根物理上的串口線和PC機連接,此時如果設備非常多,那么PC機的串口就不夠用,即使進行串口擴展也是有限的。而對于網(wǎng)絡化方式,只要PC機有一根網(wǎng)線接入網(wǎng)絡,每臺設備也接入網(wǎng)絡,那么就可以實現(xiàn)互聯(lián)。
2.聯(lián)網(wǎng)方式具有距離遠、便捷性的特點。只要設備聯(lián)網(wǎng)就可以實現(xiàn)遠程控制,可以充分利用現(xiàn)有的Internet帶來的便利。目前網(wǎng)線已經(jīng)遍及住宅區(qū)、辦公區(qū)、工廠等,隨處都可以接入網(wǎng)絡,這節(jié)約了布線的成本。
3.聯(lián)網(wǎng)方式可以利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡協(xié)議,例如可以使用Http協(xié)議來訪問設備,利用IPSec來加密數(shù)據(jù),使用TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)發(fā)送的準確性,這使得設備的性能大大提高。
4.設備聯(lián)網(wǎng)屏蔽了各種設備的差異,統(tǒng)一使用socket標準接口進行通信,方便了不同類型設備的統(tǒng)一化管理。
目前絕大部分的有線聯(lián)網(wǎng)方式都采用以太網(wǎng)IEEE802.1。下面分幾種情況:
如果用戶不想重新設計原有的串口設備,那么可以使用串口服務器,例如卓嵐的NETCOM2000系列產(chǎn)品。串口服務器可以將原有的串口數(shù)據(jù)透明地轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡上。卓嵐的串口服務器方案支持虛擬串口,可以在PC端將網(wǎng)絡連接重新虛擬為串口,這樣用戶的軟件程序也不需要修改,即從圖 1 原用戶解決方案 升級為圖 2 卓嵐聯(lián)網(wǎng)解決方案 。
用戶需要修改串口設備硬件設計,將以太網(wǎng)功能集成到用戶PCB板上。此時又分為兩種情況:
1.用戶設備采用高端的ARM系統(tǒng)開發(fā)。此時ARM系統(tǒng)上可以直接移植嵌入式Linux、WinCE等嵌入式操作系統(tǒng),該類操作系統(tǒng)上已經(jīng)集成了TCP/IP協(xié)議棧。所以用戶在設備端使用socket編程即可實現(xiàn)和PC的通信。
2.用戶設備采用低端的16位、8位處理器。此時在用戶系統(tǒng)上實現(xiàn)TCP/IP有一定難度。因為:1.TCP/IP協(xié)議棧的運行會占用大量CPU時間,低端處理器難以應付,從而會影響用戶應用程序的運行。2.低端處理器上一般不運行操作系統(tǒng)OS,此時難以在用戶程序和TCP/IP協(xié)議棧之間進行任務調(diào)度。3.穩(wěn)定性是嵌入式TCP/IP協(xié)議棧最關鍵的指標,對于工業(yè)應用用戶自己實現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議棧難以達到穩(wěn)定性要求。
此時可以采用卓嵐的ZLSN2000作為聯(lián)網(wǎng)解決方案
上海卓嵐信息科技有限公司,自2003年投入嵌入式聯(lián)網(wǎng)技術產(chǎn)品研究以來,非常重視核心技術的投入力度,先后完成了 ZLIP 、ZLWeb等核心軟件,并獲得了國家知識產(chǎn)權局軟件版權注冊。
優(yōu)勢:
卓嵐ZLSN2000嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊解決方案的優(yōu)點是:
1.穩(wěn)定性:ZLSN2000可以實現(xiàn)全雙工、不間斷數(shù)據(jù)發(fā)送功能。即可以在高波特率(例如115200)下,同時進行串口到網(wǎng)口、網(wǎng)口到串口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),且不需要停頓。此時并不會丟失一個字節(jié)。很多其它類似產(chǎn)品在此情況下會出現(xiàn)丟包,甚至斷網(wǎng)的情況。
2.適中價格:卓嵐的ZLSN2000解決方案,對于低端系統(tǒng)用戶也是適合的。因為低端系統(tǒng)本身成本低,如果選用的嵌入式聯(lián)網(wǎng)方案成本太高,則會大大增加系統(tǒng)成本。實際上用戶如果自己開發(fā)嵌入式聯(lián)網(wǎng)方案,在考慮硬件成本+研發(fā)投入的情況下,價格已經(jīng)接近甚至超過ZLSN2000。
3.超小體積:ZLSN2000只有4.3mm×2.6mm的大小。
采用卓嵐的ZLSN2000系列模塊可以快速實現(xiàn)上網(wǎng),實現(xiàn)步驟是:
1.在用戶PCB板上留出一個10針+9針的雙排針插座。用以連接ZLSN2000模塊。
2.19針引腳中提供VCC(5V)、GND、串口TXD、RXD。串口TXD和RXD和用戶MCU的串口連接。
3.19針引腳引出4根引腳用以連接網(wǎng)線。
通過Web或者卓嵐的ZLVirCom程序設置好ZLSN2000的網(wǎng)絡參數(shù)和串口參數(shù)。
此后MCU通過串口發(fā)送給ZLSN2000的數(shù)據(jù),將被透明地發(fā)送給目的IP指定的計算機。目的IP計算機發(fā)送給ZLSN2000的數(shù)據(jù)將透明地轉(zhuǎn)發(fā)給MCU。